水工混凝土通病成因分析論文

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論文關(guān)鍵詞:水工混凝土；質(zhì)量通病；防治措施

論文摘要:水工混凝土在其生產(chǎn)使用過程中，由于各種因素的影響，其質(zhì)量通病的產(chǎn)生難以避免。結(jié)合多年從事水工混凝土施工和處理通痛的經(jīng)驗，分析探討其產(chǎn)生的根本原因，提出了經(jīng)過實踐檢驗?zāi)苡行Ы鉀Q幾種常見通病的防治措施。

1前言

水工混凝土施工生產(chǎn)過程中，受材料、施工、溫度、氣候等多種因素的影響，產(chǎn)生蜂窩麻面、裂縫、滲漏、凍融、變形等質(zhì)量通病，降低水工混凝土質(zhì)量等級，嚴重影響其結(jié)構(gòu)安全，縮短了水工混凝土使用壽命。為此，通過對以下幾種常見質(zhì)量通病成因的分析研究，結(jié)合成功經(jīng)驗和實際做法，提出相應(yīng)的防治措施，有效解決水工混凝土病害處理問題，對提高工程質(zhì)量、延長工程使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。

2水工混凝土質(zhì)量通病成因分析

2.1水工混凝土表面蜂窩麻面及氣孔的成因

水工混凝土澆筑拆模后，結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)表面酥軟、缺漿凹坑、粗糙麻點、豆狀小孔、石子多而漏深大于5mm、表面形成孔隙群類似蜂窩狀的窟窿、結(jié)構(gòu)內(nèi)部有尺寸較大的空隙、鋼筋局部或大部裸露等。成因主要是:①混凝土配合比和粗細骨料級配不當，造成石子多，砂漿少；②混凝土攪拌時間短，拌和不均勻，混凝土和易性差；振搗不密實或過振出現(xiàn)漏漿；③運距過長，裝卸料、運料不當，混凝土石子、砂漿離析、嚴重跑漿；④混凝土施工過程振搗不密實，不均勻振搗中產(chǎn)生氣泡未采取適當措施及時排出；⑤模板安裝質(zhì)量不合格，模板表面粗糙或新舊混凝土接茬處漏漿，拆模不當造成混凝土表面被粘壞；⑥架模時模板表面濕潤不夠，隔離劑涂刷不均或局部漏刷失效等；⑦鋼筋配置較密，粗骨料粒徑太大或混凝土坍落度過小，澆筑時掉入泥塊等雜質(zhì)；③澆筑基礎(chǔ)、柱子、墻根部等結(jié)構(gòu)部位時間歇時間不夠，上層混凝土連續(xù)澆筑或預(yù)留的孔洞和埋件處混凝土下料擱空、振搗不到位等。

2.2水工混凝土裂縫的成因

混凝土表面或內(nèi)部由于混凝土硬化凝固時產(chǎn)生的大量水化熱作用，或不均勻收縮變形、沉降、干縮、溫度變化、結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化、結(jié)構(gòu)約束變化產(chǎn)生的微觀裂縫和宏觀裂縫現(xiàn)象。

混凝土在澆筑過程中，在尚未受荷載作用時，混凝土硬化產(chǎn)生不均勻的體積變形，形成黏著裂縫、水泥石裂縫、骨料裂縫等微細裂縫(寬度小于0.05mm)。當受壓荷載在30％～70％極限強度時，微觀裂縫逐漸開始擴展并增加，形成宏觀裂縫；當荷載在70％～90％極限強度時，裂縫顯著擴展并迅速增多，裂縫相互串聯(lián)直至混凝土完全破壞。

2.3水工混凝土滲漏的成因

混凝土的施工缺陷引起混凝土滲漏，長期作用會導(dǎo)致鋼筋銹蝕和混凝土凍融破壞；漏水較大時會引起工程建筑物沉陷垮蹋、輸水量損失等嚴重后果。

一般混凝土滲漏有如下幾種情況:施工過程振搗不密實；施工縫處理不當；產(chǎn)生裂縫；伸縮縫止水帶漏設(shè)或埋設(shè)不良；沿模板貫穿鋼拉桿滲漏等。

2.4水工混凝土凍融破壞的成因

混凝土微孔隙中的水，在正負溫度交替變化作用下，其中毛細孔內(nèi)的水結(jié)冰產(chǎn)生很大冰壓力，形成凍脹壓力和滲透壓力聯(lián)合作用，使得混凝土材料產(chǎn)生疲勞應(yīng)力，造成混凝土強度降低，內(nèi)部微裂逐漸增加、擴展連通，產(chǎn)生由表及里的剝落破壞。影響混凝土抗凍融性的因素主要有以下幾種:①材料影響。用量不當?shù)耐饧觿┖蛽胶狭鲜够炷翉姸冉档停箖鋈谛詼p弱。對不同使用要求的混凝土，其外加劑和摻合料要通過科學(xué)實驗合理確定。②混凝土配合比的影響。混凝土抗凍融性隨水灰比的增大而降低；在相同水灰比條件下，混凝土抗凍融性隨骨灰比的增大而降低；影響混凝土抗凍融性的主要因素是水灰比。③施工工藝影響。混凝土施工過程中，拌和工藝、成型工藝、混凝土養(yǎng)護均對混凝土抗凍性有不同影響。

2.5水工混凝土建筑物地基變形的成因

混凝土建筑物地基條件不良，軟硬不均，溫差過大導(dǎo)致強凍脹，或因環(huán)境水、滲漏水造成局部地基產(chǎn)生不均勻沉陷、地基凍脹引起建筑物結(jié)構(gòu)變形、裂縫破壞等，嚴重時影響混凝土建筑物安全運行。

3水工混凝土質(zhì)量通病的防治措施

3.1水工混凝土表面蜂窩麻面及氣孔的防治措施

3.1.1防止蜂窩麻面積及氣孔的主要措施。改善施工工藝，提高模板制作安裝質(zhì)量；認真設(shè)計、嚴格控制混凝土配合比、坍落度；粗細骨料計量準確，拌和均勻；運料過程中避免混凝土泌水離析；振搗時應(yīng)均勻分層振搗，防止穿層過振、移位漏振等。澆筑過程中要防止出現(xiàn)漏漿；對基礎(chǔ)、柱、墻根部等特殊部位澆筑時應(yīng)控制1～1.50h的間歇時間，待沉實后再澆筑上層混凝土，防止出現(xiàn)“爛脖子”現(xiàn)象和盡蜂窩麻面、氣孔和孔洞等。

3.1.2蜂窩麻面的補強處理。混凝土表面蜂窩麻面的處理多采用改性水泥砂漿修補，方法簡便，價格便宜。施工時先將蜂窩麻面清理干凈，涂一層體積比為1:2的水泥與聚合物膠乳黏結(jié)層，在其潮濕狀態(tài)下立即修補聚合物改性水泥砂漿，補平即可。聚合物常用丙烯酸膠乳和丁苯膠乳等，聚合物在聚合物改性水泥砂漿中的含量為10％，水泥與砂子的比為1.25:3，一般合格的建筑用砂即可。有特殊要求混凝土修補可采用環(huán)氧砂漿抹面修補。

3.13表面氣孔和孔洞的補強處理。對混凝土拆模后表面出現(xiàn)的豆狀小孔、輕微少量的孔洞，多由于模板表面積留的水或空氣引起，或不均勻振搗、漏漿嚴重所致。澆筑時主要通過調(diào)整混凝土配合比，提高混凝土的和易性；加強均勻振搗；加用減水劑、可吸收性模板、改變脫模劑等，避免氣孔、孔洞產(chǎn)生。其補強處理一般采用改性水泥砂漿修補。

3.2水工混凝土裂縫的防治措施

裂縫的處理一般是指宏觀裂縫的補強處理，一般根據(jù)不同裂縫的成因類型和開縫寬度，采用涂抹法、貼補法、充填法、錨固法、灌漿法等。選用的材料有水泥漿、環(huán)氧漿液、丙烯酸橡膠(砂漿)、氯丁砂漿、聚硫密封膏、甲凝、聚氯乙烯膠泥、土工布、止水橡膠、紫銅片等。常見的宏觀裂縫有以下幾種:

3.2.1塑性收縮裂縫防治修補。澆筑完成的混凝土，表面由于風(fēng)吹日曬，水分迅速蒸發(fā)變干，體積縮小變形，產(chǎn)生不連續(xù)、多為對角線方向的較短裂縫，嚴重時也有可能互相連通，配有鋼筋時裂縫方向會有改變。防止塑性裂縫一定要注意加強混凝土的振搗和施工期的防風(fēng)防曬，灑水養(yǎng)護，表面覆蓋，摻加適量引氣劑減少裂縫。其修補一般采用涂抹法，選用水泥漿、環(huán)氧漿液、丙烯酸橡膠、聚氯乙烯膠泥等材料涂抹封堵，處理死縫。

3.2.2干縮裂縫防治修補。混凝土澆筑完成數(shù)月后，體積收縮形成龜裂狀的干縮裂縫。影響因素有:骨料顆粒收縮、含水量增加收縮、水泥漿縮水收縮、減水劑、緩凝劑、過量的引氣劑、濕養(yǎng)齡期不夠等等。防治時應(yīng)注意預(yù)防和處理。

3.2.3溫度裂縫。大體積混凝土澆筑后，水泥水化熱使混凝土內(nèi)部溫度升高到最高峰后，受環(huán)境溫度的影響，

降溫過程中混凝土產(chǎn)生收縮，表面產(chǎn)生無規(guī)則裂縫。

防治溫度裂縫，一定要嚴格按照施工規(guī)范和設(shè)計要求控制溫度，混凝土澆筑后，要及時加強保溫養(yǎng)護措施，避免混凝土內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生裂縫。

3.2.4超載或設(shè)計不當引起的裂縫。混凝土裂縫一般發(fā)生在拉引力區(qū)，裂縫一般平直規(guī)則。縫寬小于允許開展寬度時，一般不處理，否則要進行加固補強處理。

3.3水工混凝土滲漏的防治措施

3.3.1混凝土滲漏的防治。加強各類水工結(jié)構(gòu)和各類縫隙止水工藝設(shè)計工作；施工時嚴格按照施工規(guī)范控制混凝土配合比、水灰比；加強混凝土振搗養(yǎng)護和溫控措施，增強混凝土的密實性，減少各類裂縫發(fā)生。

3.3.2混凝土滲漏的修補。止水帶滲漏時重新粘貼處理，裂縫滲漏參照各類裂縫處理方法處理。對混凝土不密實滲漏水的表面處理方法有兩種:一是進水表面處理法，先將進水表面蜂窩麻面松動部分鑿除，刷凈灰土后，然后用聚合物膠乳與水泥拌成膩子，將混凝土表面填平，再用氯磺化聚乙烯涂料涂刷3～4遍即可，耐熱性、耐老化性能好，且價格便宜。二是出水表面處理法，當混凝土滲漏水較多時，先預(yù)備好1:2的水泥、河砂均勻拌合物，再調(diào)制水與1:4水玻璃拌合物，將滲漏處表面清洗干凈，再將拌制的兩種拌合物快速拌合后，壓抹于滲漏處即可。

3.4水工混凝土凍融破壞的防治措施

改善提高混凝土抗凍性可采取的措施:①正確選擇混凝土抗凍性各項指標；②選擇使用符合規(guī)定要求的原材料；③選擇最佳的混凝土配合比，嚴格控制水灰比，選用最佳砂率，合理確定合適的含氣量以滿足混凝土抗凍性要求；④精心施工，提高工程綜合質(zhì)量；⑤加強日常運行管理維護，隨時解決處理好檢測運行中出現(xiàn)的問題，做好維護工作等。

混凝土凍融破壞的修復(fù)，一般把凍融破壞、松動發(fā)酥的混凝土鑿除，再澆以新的抗凍混凝土。通常在剝蝕深度小于5～10cm，采用摻人大于10％的丙烯酸水溶性乳液、優(yōu)質(zhì)引氣劑，常規(guī)施工修補即可。在剝蝕深度大于10cm，修復(fù)面積較大時，摻用優(yōu)質(zhì)引氣劑、保持適當含氣量，嚴格控制水灰比，除舊補新，常規(guī)施工修補即可。

3.5水工混凝土建筑物地基變形的防治措施

工程實踐中主要采取加強工程前期地基地質(zhì)勘探工作，加強工程施工期的監(jiān)理工作和駐工地設(shè)代工作，加強地基地質(zhì)認證工作，完善設(shè)計措施，針對不同情況采取修改加固設(shè)計、加大基礎(chǔ)承載面積、補設(shè)井樁、地基灌漿加固、結(jié)構(gòu)補強加固、換基處理、甚至返工重做。

4結(jié)語

上述幾種水工混凝土常見通病的防治措施，經(jīng)過景電工程多年來的實踐檢驗，成功解決水工混凝土通病的有效措施，對延長水工混凝土使用壽命，節(jié)省工程費用。實現(xiàn)經(jīng)濟、安全、高效的工程建設(shè)管理目標，其實用性和借鑒價值是顯而易見的。